放射性__衰變

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1、放射性__衰變一、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1．1896年，法國(guó)物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾礦物能夠發(fā)出看不見(jiàn)的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光。物質(zhì)放出射線的性質(zhì)稱為放射性，具有放射性的元素稱為放射性元素。2．瑪麗·居里和她的丈夫皮埃爾·居里發(fā)現(xiàn)了兩種放射性更強(qiáng)的新元素，命名為釙(Po)、鐳(Ra)。二、三種射線的本質(zhì)1．α射線實(shí)際上就是氦原子核，速度可達(dá)到光速的，其電離能力強(qiáng)，穿透能力較差。在空氣中只能前進(jìn)幾厘米，用一張紙就能把它擋住。2．β射線是高速電子流，它的速度更大，可達(dá)光速的99%，它的穿透能力較強(qiáng)，電離能力較弱，很容易穿透黑紙，也能穿透

2、幾毫米厚的鋁板。3．γ射線呈電中性，是能量很高的電磁波，波長(zhǎng)很短，在10－10m以下，它的電離作用更小，但穿透能力更強(qiáng)，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土。三、原子核的衰變1．放射性元素的原子核放出某種粒子后變成新原子核的變化叫衰變。2．能放出α粒子的衰變叫α衰變，產(chǎn)生的新核，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2，新核在元素周期表中的位置向前移動(dòng)兩位，其衰變規(guī)律是X―→Y＋He。3．能放出β粒子的衰變叫β衰變，產(chǎn)生的新核，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)加1，新核在元素周期表中的位置向后移動(dòng)一位，其衰變規(guī)律X―→　AZ＋1Y＋__0－1e。4．γ射線是伴隨α衰變、β

3、衰變同時(shí)產(chǎn)生的。β衰變是原子核中的中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)電子，同時(shí)還生成一個(gè)質(zhì)子留在核內(nèi)，使核電荷數(shù)增加1。四、半衰期1．放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間，叫做這種元素的半衰期。2．放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的。3．跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒(méi)有關(guān)系。4．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。衰變公式：N＝N0()，τ為半衰期，反映放射性元素衰變的快慢。1．判斷：(1)放射性元素發(fā)生α衰變時(shí)，新核的化學(xué)性質(zhì)不變。(　　)(2)半衰期可以表示放射性元素衰變的快慢。(　　)(3)半衰期是放射性元素的大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。(　　)(

4、4)半衰期可以通過(guò)人工進(jìn)行控制。(　　)(5)對(duì)放射性元素加熱時(shí)，其半衰期縮短。(　　)答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×2．思考：發(fā)生β衰變時(shí)，新核的核電荷數(shù)變化多少？新核在元素周期表中的位置怎樣變化？提示：根據(jù)β衰變方程Th―→Pa＋e知道，新核核電荷數(shù)增加了1，原子序數(shù)增加1，故在元素周期表上向后移了1位。原子核的衰變1.衰變規(guī)律原子核衰變時(shí)，電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒。2．衰變方程示例α衰變：X→Y＋He，β衰變：X→Y＋e。3．對(duì)α衰變和β衰變的理解(1)α衰變：在放射性元素的原子核中，2個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子結(jié)合得比較牢固，有時(shí)會(huì)作

5、為一個(gè)整體從較大的原子核中拋射出來(lái)，這就是放射性元素發(fā)生的α衰變現(xiàn)象。(2)β衰變：原子核中的中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子且放出一個(gè)電子即β粒子，使核電荷數(shù)增加1.但β衰變不改變?cè)雍说馁|(zhì)量數(shù)。(3)原子核放出一個(gè)α粒子就說(shuō)明它發(fā)生了一次α衰變，同理放出一個(gè)β粒子就說(shuō)明它發(fā)生了一次β衰變。(1)原子核衰變時(shí)質(zhì)量數(shù)守恒，但并非質(zhì)量守恒，核反應(yīng)過(guò)程前、后質(zhì)量發(fā)生變化(質(zhì)量虧損)而釋放出能量，質(zhì)量與能量相聯(lián)系。(2)在β衰變中，釋放出具有很大的能量的電子，該電子來(lái)自于原子核，它是由中子和質(zhì)子的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的，這表明質(zhì)子(或中子)也是變化的。(3)天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核具有

6、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。原子核放出α粒子或β粒子，并不表明原子核內(nèi)有α粒子或β粒子；原子核發(fā)生衰變后“就變成新的原子核”。1．一個(gè)原子核發(fā)生衰變時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是(　　)A．總質(zhì)量數(shù)保持不變　　　　B．總核子數(shù)保持不變C．總能量保持不變D．總動(dòng)量改變解析：選ABC　衰變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒，又因?yàn)橘|(zhì)量數(shù)等于核子數(shù)，故衰變過(guò)程中核子數(shù)不變。三種射線的比較1.α、β、γ三種射線性質(zhì)、特征的比較種類α射線β射線γ射線組成高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)帶電荷量2e－e0質(zhì)量4mp(mp＝1.67×10－27kg)靜止質(zhì)量為零速率0.1c0.9cc在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中偏

7、轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)貫穿本領(lǐng)最弱用一張紙就能擋住較強(qiáng)穿透幾毫米的鋁板最強(qiáng)穿透幾厘米的鉛板電離作用很強(qiáng)較弱很弱2．研究放射性的意義如果一種元素具有放射性，那么不論它是以單質(zhì)的形式存在，還是以某種化合物的形式存在，放射性都不受影響。也就是說(shuō)，放射性與元素存在的狀態(tài)無(wú)關(guān)，放射性僅與原子核有關(guān)。因此，原子核不是組成物質(zhì)的最小微粒，原子核也存在一定的結(jié)構(gòu)。β射線中的電子是從原子核內(nèi)放出的(本質(zhì)是一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)化為一個(gè)中子，放出一個(gè)電子)，并不是原子核外的電子。2．關(guān)于α、β、γ三種射線，下列說(shuō)法中正確的是(　　)A．α射線是原子核自發(fā)發(fā)射出的氦核，它的穿透能力最強(qiáng)B．β射線

8、是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的穿透力C．γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，它的穿透